一、排序的基本概念和分類
所謂排序,就是使一串記錄,按照其中的某個或某些關(guān)鍵字的大小,遞增或遞減的排列起來的操作。排序算法,就是如何使得記錄按照要求排列的方法。
排序的穩(wěn)定性:
經(jīng)過某種排序后,如果兩個記錄序號同等,且兩者在原無序記錄中的先后秩序依然保持不變,則稱所使用的排序方法是穩(wěn)定的,反之是不穩(wěn)定的。
內(nèi)排序和外排序
內(nèi)排序:排序過程中,待排序的所有記錄全部放在內(nèi)存中
外排序:排序過程中,使用到了外部存儲。
通常討論的都是內(nèi)排序。
影響內(nèi)排序算法性能的三個因素:
時間復(fù)雜度:即時間性能,高效率的排序算法應(yīng)該是具有盡可能少的關(guān)鍵字比較次數(shù)和記錄的移動次數(shù) 空間復(fù)雜度:主要是執(zhí)行算法所需要的輔助空間,越少越好。 算法復(fù)雜性。主要是指代碼的復(fù)雜性。根據(jù)排序過程中借助的主要操作,可把內(nèi)排序分為:
插入排序 交換排序 選擇排序 歸并排序按照算法復(fù)雜度可分為兩類:
簡單算法:包括冒泡排序、簡單選擇排序和直接插入排序 改進算法:包括希爾排序、堆排序、歸并排序和快速排序以下的七種排序算法只是所有排序算法中最經(jīng)典的幾種,不代表全部。
二、 冒泡排序
冒泡排序(Bubble sort):時間復(fù)雜度O(n^2)
交換排序的一種。其核心思想是:兩兩比較相鄰記錄的關(guān)鍵字,如果反序則交換,直到?jīng)]有反序記錄為止。
其實現(xiàn)細節(jié)可以不同,比如下面3種:
1.最簡單排序?qū)崿F(xiàn):bubble_sort_simple
2.冒泡排序:bubble_sort
3.改進的冒泡排序:bubble_sort_advance
#!/usr/bin/env python# -*- coding:utf-8 -*-# Author: Liu Jiang# Python 3.5# 冒泡排序算法class SQList: def __init__(self, lis=None): self.r = lis def swap(self, i, j): """定義一個交換元素的方法,方便后面調(diào)用。""" temp = self.r[i] self.r[i] = self.r[j] self.r[j] = temp def bubble_sort_simple(self): """ 最簡單的交換排序,時間復(fù)雜度O(n^2) """ lis = self.r length = len(self.r) for i in range(length): for j in range(i+1, length): if lis[i] > lis[j]: self.swap(i, j) def bubble_sort(self): """ 冒泡排序,時間復(fù)雜度O(n^2) """ lis = self.r length = len(self.r) for i in range(length): j = length-2 while j >= i: if lis[j] > lis[j+1]: self.swap(j, j+1) j -= 1 def bubble_sort_advance(self): """ 冒泡排序改進算法,時間復(fù)雜度O(n^2) 設(shè)置flag,當(dāng)一輪比較中未發(fā)生交換動作,則說明后面的元素其實已經(jīng)有序排列了。 對于比較規(guī)整的元素集合,可提高一定的排序效率。 """ lis = self.r length = len(self.r) flag = True i = 0 while i < length and flag: flag = False j = length - 2 while j >= i: if lis[j] > lis[j + 1]: self.swap(j, j + 1) flag = True j -= 1 i += 1 def __str__(self): ret = "" for i in self.r: ret += " %s" % i return retif __name__ == '__main__': sqlist = SQList([4,1,7,3,8,5,9,2,6]) # sqlist.bubble_sort_simple() # sqlist.bubble_sort() sqlist.bubble_sort_advance() print(sqlist)
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